JPH09183516A - スクリュー搬送機及びスクリュー搬送機の制御方法 - Google Patents

スクリュー搬送機及びスクリュー搬送機の制御方法

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JPH09183516A
JPH09183516A JP35369395A JP35369395A JPH09183516A JP H09183516 A JPH09183516 A JP H09183516A JP 35369395 A JP35369395 A JP 35369395A JP 35369395 A JP35369395 A JP 35369395A JP H09183516 A JPH09183516 A JP H09183516A
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JP
Japan
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screw
resistance plate
screw feeder
tip
open chamber
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Pending
Application number
JP35369395A
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English (en)
Inventor
Seiichiro To
征一郎 塘
Kazuo Yuzurita
和男 譲田
Tetsunori Ikebe
哲則 池部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurosaki Refractories Co Ltd
Original Assignee
Kurosaki Refractories Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吹き返しを確実に防止しながら、粉粒体を搬
送することができるスクリュー搬送機及びスクリュー搬
送機の制御方法を提供する。 【解決手段】 大気開放の粉粒体ホッパー10と連通し
たスクリュフィーダ11の前部に気密部形成空間18f
を設けてなるスクリューフィーダ11と、スクリューフ
ィーダ11の吐出開口16aを開放室12と、開放室1
2の下部に連通連結したエジェクタ部13と、開放室1
2内でスクリューフィーダ11の吐出開口16aと対峙
する抵抗板14に常時一定の反発力を付与し、スクリュ
ーフィーダ11と協働して、気密部形成空間18fに粉
粒体の圧縮体からなる気密部Sを形成すると共に、抵抗
板14をスクリューフィーダ11の軸線の延長線上に後
退させて抵抗板14と筒状ケーシング16の吐出開口1
6aとの間の間隙から連続的に粉粒体を開放室12内に
流出可能とする反発力付勢装置15とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体の空気輸送
における輸送管への混入機或いは粉粒体を大気圧雰囲気
から圧力容器へ投入する投入機として、さらに、粉粒体
吹付用の輸送管への混入機として好適に用いることがで
きるオーバーハング型のスクリュー搬送機及びスクリュ
ー搬送機の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、転炉、鍋、高炉、混銑車
等の内壁への耐火物材料の吹付ライニングにあたって、
圧力タンクをもつ吹付装置を用いて吹き付けを行ってい
るが、材料の量が多くなると、圧力タンクを休止して材
料を投入する等の煩雑なバッチ作業となる。そのため、
特開昭53−59472号公報や、特公昭58−440
25号公報に記載されているように、圧力タンクを用い
ることなく、連続作業ができるものが用いられるように
なったが、息付現象の問題があった。そこで、湿式材料
の移送に用いられている図11に示すモーノポンプ方式
のものを用いて乾式吹付を試みた。図示するように、装
置252は、大気開放の粉粒体ホッパー253から粉粒
体を連続的に吐出する連続定量供給装置254と、この
連続定量供給装置254の吐出開口に連通連結された粉
粒体供給ホース255と、粉粒体供給ホース255の先
端に連通連結され転炉等の内壁250へ耐火物材料25
1を吹き付ける粉粒体吹付ノズル256と、粉粒体吹付
ノズル256の先端部に取付けられ、粉粒体吹付ノズル
256内を給送される粉粒体に水(更に、ここでバイン
ダを添加する場合もある)を混入する混合部257とを
具備する。かかる構成によって、装置252は、粉粒体
ホッパー253から粉粒体を連続的に定量供給して粉粒
体吹付ノズル256に給送でき、その後、混合部257
で、粉粒体に水とバインダを混入し、混合物である耐火
物材料251を窯炉等の内壁250へ吹付けることがで
きる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した装置
252における連続定量供給装置254は、未だ、以下
の解決すべき課題を有していた。即ち、連続定量供給装
置254は、粉粒体の確実な定量供給を行なうために、
通常のスクリューフィーダ258の他に、超精密加工を
要するモーノポンプ259を必要とする。そのため、連
続定量供給装置254は非常に高価なものとなる。ま
た、モーノポンプ259は微粉の無機材の搬送に用いら
れる場合には問題を生じないが、中粒粉や粗粒の無機材
の搬送に用いられる場合には、モーノポンプ259のケ
ーシング内面及び回転軸の外面に無機材による激しい摩
耗を生じ、モーノポンプ259はその気密性を確保する
ことができず、定量供給が不可能ないし困難となる。な
お、上記した装置252ではなく、湿式吹付装置におい
ては、例えば特公昭60−10782号公報に記載され
ている、図12に示すような、いわゆるキニオンポンプ
を応用した連続定量供給装置260を具備する湿式吹付
装置261がある。
【0004】かかる湿式吹付装置261における連続定
量供給装置260は、実質的に、筒体262内に湿式材
料切出用のスクリュー263を設け、かつスクリュー2
63の先端を筒体262の湿式材料排出開口から後退さ
せ、筒体262の前部に湿式材料シール形成空間262
aを設けてなるスクリューフィーダ264と、スクリュ
ーフィーダ264の湿式材料排出開口を受け入れる堰止
めダンパー室265と、堰止めダンパー室265の下部
に設けた湿式材料エジェクタ部266と、堰止めダンパ
ー室265内においてスクリューフィーダ264の湿式
材料排出開口と対峙する状態に配置し、スクリュー26
3の先端と協働して、湿式材料シール形成空間262a
内に充填される湿式材料を圧縮して湿式材料シール26
7を形成する抵抗蓋268とからなる。なお、図12に
おいて、269は湿式材料エジェクタ部266に高圧空
気を噴出する高圧空気噴出ノズル、270は噴出された
空気によって発生するエジェクタ効果を利用して湿式材
料を所望の使用箇所に供給する湿式材料供給ホースであ
る。かかる構成によって、高価でかつ摩耗しやすいモー
ノポンプを用いることなく、湿式材料エジェクタ部26
6への高圧空気の噴出によって堰止めダンパー室265
に生じる背圧によって湿式材料がスクリューフィーダ2
64内を逆に流れる現象、いわゆる吹き返しを防止しな
がら、湿式材料を定量的に供給することができると共
に、かかる連続定量供給装置260を安価に製作するこ
とができる。
【0005】しかし、上記した湿式吹付装置261に用
いる連続定量供給装置260を乾式吹付装置における連
続定量供給装置として用いる場合は、未だ、以下の解決
すべき課題を有していた。 図12に示すように、抵抗蓋268の支持支点271
が湿式材料の吐出中心より外側にあるため、支持支点2
71からの遠近差による抵抗力差が発生し、材料密度が
不均一となるため、低密度側を基準とせざるを得ず、余
分な密度発生スペースを必要とする。 図12に示すように、抵抗蓋268の動作範囲は支持
支点271と材料混合物の吐出中心線との間の距離で制
限される。従って、抵抗蓋268の押し加減はウエイト
272の取替によって行なうことができるが、一旦調整
を済ませると固定的となり、湿式材料エジェクタ部26
6における高圧空気の噴出によって湿式材料開放室を形
成する堰止めダンパー室265内に発生する背圧の変動
への対応幅や、スクリュー263の摩耗等への対応幅が
狭い。即ち、背圧が高くなった場合は密度を高くする一
方で、背圧が低くなった場合は密度を低くすることが必
要になるが、上記した抵抗蓋268は、一旦調整を済ま
せると固定的となるので、このような密度調整は不可能
ないし困難である。 図12に示すように、スクリュー263の先端部の摩
耗によりスクリューフィーダ264の湿式材料排出開口
でのスクリュー263と湿式材料との接触面積が拡大す
るので、摩擦力が増大することになるが、スクリュー2
63にかかるトルクの増大に対する対策がなされないた
め、スクリュー263の回転出力を余分に取る必要があ
る。 図12に示すように、スクリュー263の摩耗は、排
出側先端ほど激しく、その結果、先端部のみが摩耗した
場合でも、スクリュー263の全体を交換しなくてはな
らず、不経済である。
【0006】本発明は、上記した事情に鑑みなされたも
のであり、吹き返しを確実に防止しながら、粉粒体を搬
送することができ、かつ、製作費を低減できると共に、
メインテナンスも容易に行なうことができるスクリュー
搬送機及びスクリュー搬送機の制御方法を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載のスクリュー搬送機は、流入開口を大気開放の粉粒
体ホッパーと連通した筒状ケーシング内にスクリューを
設け、該スクリューの先端面を筒状ケーシングの吐出開
口から後退させ、該筒状ケーシングの前部に気密部形成
空間を設けてなるスクリューフィーダと、該スクリュー
フィーダの吐出開口を受け入れる開放室と、該開放室の
下部に連通連結したエジェクタ部と、前記開放室内に、
前記スクリューフィーダの吐出開口と対峙する状態に配
置した抵抗板と、該抵抗板に常時一定の反発力を付与
し、前記スクリューフィーダと協働して、前記気密部形
成空間に粉粒体の圧縮体からなる気密部を形成すると共
に、前記抵抗板を前記スクリューフィーダの軸線の延長
線上に後退させて該抵抗板と前記筒状ケーシングの吐出
開口との間の間隙から連続的に粉粒体を開放室内に流出
可能とする反発力付勢装置とを具備する。
【0008】請求項2記載のスクリュー搬送機は、請求
項1記載のスクリュー搬送機において、前記スクリュー
の圧送部の長さを、前記粉粒体の圧送に本来必要な長さ
に、該スクリューの先端部の摩耗部分の長さの0.6〜
1.0倍だけ加えた長さとしたことを特徴とする。ここ
で、圧送部の長さを、前記スクリューの先端部の摩耗部
分の長さの0.6〜1.0倍だけ加えるようにしたの
は、スクリューの回転軌跡は初期円筒形のものが、摩耗
の進行で先端部は円錐形となり、この円錐形の底部、即
ち、円筒部と円錐部の境目が摩耗により後退していくこ
とによって生じる圧送部の圧送性能の低下を防止するた
めである。また、圧送部に加える長さを摩耗部分の0.
6〜1.0倍としたのは、0.6倍より小さくした場合
は、摩耗による性能低下を効果的に防止することができ
ず、従って安定した粉粒体の吐出ができなくなるからで
あり、1.0倍より大きくしても、摩耗による性能低下
を防止する効果がほとんど1.0倍の場合と変わらない
一方で、スクリュー搬送機の全長を徒に長くすることに
なり、製造費や設置スペース等の観点から望ましくない
からである。請求項3記載のスクリュー搬送機は、請求
項1又は2記載のスクリュー搬送機において、前記スク
リューの先端部の摩耗部分を差替え自在に構成したこと
を特徴とする。
【0009】請求項4記載のスクリュー搬送機は、請求
項1〜3のいずれか1項に記載のスクリュー搬送機にお
いて、前記筒状ケーシングの先端形成部の摩耗部分を差
替え自在に構成したことを特徴とする。請求項5記載の
スクリュー搬送機の制御方法は、下部をエジェクタ部に
連通連結した開放室内に、流入開口を粉粒体ホッパーに
連通連結した前記スクリューフィーダの前記筒状ケーシ
ングの吐出開口を突出し、前記スクリューフィーダの吐
出開口に向けて抵抗板を前記スクリューフィーダの軸線
の延長線上に進出させ、回転するスクリューフィーダの
スクリューの先端面と抵抗板とによって粉粒体を圧縮し
て前記スクリューフィーダの先端に気密部を形成し、か
つ、前記抵抗板への反発力を一定に保持しながら、前記
抵抗板を後退して、該抵抗板と前記筒状ケーシングの吐
出開口との間の間隙から連続的に粉粒体を開放室内に流
出し、さらに、前記エジェクタ部の駆動によって前記開
放室内に発生した背圧を検出し、この検出値に基づい
て、前記抵抗板への反発力を制御するようにしたことを
特徴とする。
【0010】請求項6記載のスクリュー搬送機の制御方
法は、下部をエジェクタ部に連通連結した開放室内に、
流入開口を粉粒体ホッパーに連通連結したスクリューフ
ィーダの吐出開口を突出し、前記スクリューフィーダの
吐出開口に向けて抵抗板を前記スクリューフィーダの軸
線の延長線上に進出させ、回転するスクリューフィーダ
のスクリューの先端面と抵抗板とによって粉粒体を圧縮
して前記スクリューフィーダの先端に気密部を形成し、
かつ、前記抵抗板への反発力を一定に保持しながら、前
記抵抗板を後退して、該抵抗板と前記筒状ケーシングの
吐出開口との間の間隙から連続的に粉粒体を開放室内に
流出し、さらに、前記スクリューフィーダのスクリュー
の先端部の摩耗による前記気密部の圧縮圧の変動を、前
記スクリューを回転駆動する駆動源の電流値の変動で検
出し、この検出値に基づいて、前記抵抗板の反発力を制
御するようにしたことを特徴とする。
【0011】
【作用】請求項1〜4記載のスクリュー搬送機において
は、大気開放の粉粒体ホッパーからスクリューフィーダ
で圧送される粉粒体を、スクリューフィーダの先端に設
けた吐出開口を抵抗板で塞ぐことによって圧縮し、気密
部形成空間内に気密部を形成して気密性をもたせる。次
に、スクリューフィーダのスクリューを回転させ粉粒体
をさらに圧送することで、スクリューと同一軸線上にあ
る抵抗板を押し開ける。開放室の内部は、エジェクタ部
による圧搾空気の噴出によって背圧が発生しているが、
気密部によってスクリューフィーダを通しての粉粒体ホ
ッパーへの粉粒体の吹き返しを確実に防止することがで
きるので、粉粒体は、連続的に、スクリューフィーダの
吐出開口からこの背圧発生下の開放室内に連続的にかつ
定量的に流出され、次いで、エジェクタ部に連続的に供
給され、その後、粉粒体供給ホース等を通して粉粒体吹
付ノズル等の所望の吹付装置やホッパー等に連続的に定
量供給される。
【0012】また、スクリューフィーダの気密部形成空
間内に気密部の形成がなされない場合、又は、気密部の
形成途中においても、スクリューフィーダの吐出開口に
抵抗板は圧着されるので、この場合も上記した吹き返し
を防ぐことができる。さらに、運転途中における作業中
断による駆動源停止時においても、スクリューフィーダ
の筒状ケーシング内の気密部の密度は維持できるので、
吹き返しを防ぐことができ、再起動時も密度を維持しつ
つ流出を再開でき、作業終了時の粉粒体の供給終了に伴
う気密部形成終了時も、抵抗板の前進で筒状ケーシング
を塞いで吹き返しを防ぐことができる。このように、ス
クリュー搬送機による搬送作業開始から終了までの全工
程において吹き返しを防止することができ、粉粒体を連
続的にしかも定量的に搬送することができる。
【0013】特に、請求項2記載のスクリュー搬送機に
おいては、気密部を形成するスクリューフィーダの先端
部の摩耗によってスクリュー有効長さが減少し、吐出量
が減少したり、気密力の確保が困難となるので、この事
態を予め考慮して、圧送部のスクリューの長さを、先端
部の摩耗部分の長さの0.6〜1.0倍加えて圧送部の
長さを確保し、摩耗による性能低下を防止し、安定した
吐出量の粉粒体を気密部形成空間に送り込む。請求項3
及び4記載のスクリュー搬送機においては、スクリュ
ー、筒状ケーシング及び抵抗板による粉粒体の圧縮作業
で、摩耗する部位がスクリューの先端部や筒状ケーシン
グの先端形成部に集中していることを考慮して、該当す
る部位を差替えできる構造にしているので、これらの部
位に摩耗が生じた場合は、速やかに交換することができ
る。
【0014】請求項5記載のスクリュー搬送機の制御方
法においては、開放空間内における背圧の強弱と、気密
部内での粉粒体の圧縮密度の適正化を図る。即ち、背圧
を検出し、その検出値に基づいて、手動、又は事前にコ
ンピュータに記憶させているプログラムに基づいて反発
力付勢装置を駆動し、抵抗板に最適の反発力を付与する
ことにしている。これによって、スクリュー等の部品の
過剰摩耗を防止できると共に、過剰動力の付与をなくす
ことができる。請求項6記載のスクリュー搬送機の制御
方法においては、スクリューフィーダの気密部における
粉粒体の気密力は、粉粒体の圧縮密度とその厚さの積に
関係することから、気密部を形成するスクリューの先端
部の摩耗によるスクリューの直径の減少による気密部の
後部が後退することにより生じる気密部の拡大による摩
擦抵抗の増加を駆動源の電流値で検出し、この検出値に
基づいて、手動、又は事前にコンピュータに記憶させて
いるプログラムに基づいて反発力付勢装置を駆動し、抵
抗板に最適の反発力を付与することにしている。これに
よって、スクリュー等の部品の過剰摩耗を防止できると
共に、過剰動力の付与をなくすことができる。
【0015】
【発明の効果】請求項1〜4記載のスクリュー搬送機に
おいては、スクリュー搬送機による搬送作業の全ての工
程において、スクリューフィーダの先端部に一定の圧縮
密度を維持する気密部を形成することができるので、ス
クリューフィーダを通しての背圧による吹き返しを、上
記した全工程において確実に防止することができ、所望
の目的地への粉粒体の連続的かつ定量的な搬送を確実に
行なうことができる。また、背圧による吹き返しを確実
に防止することができるので、エジェクタ部により噴射
する高圧空気の損失をなくすことができる。特に、請求
項2記載のスクリュー搬送機においては、スクリューフ
ィーダのスクリューの先端部が摩耗した場合であって
も、安定した量の粉粒体を気密部形成空間に送り込んで
吹き返しを確実に防止するために必要充分な圧縮密度を
有する気密部を形成することができる。
【0016】請求項3及び請求項4記載のスクリュー搬
送機においては、スクリューフィーダの気密部における
粉粒体の圧縮作業で摩耗するスクリューの先端部や筒状
ケーシングの先端形成部を容易に交換することができる
ので、メンテナンスを容易に行なうことができると共
に、スクリューフィーダの全体を交換しなくてよいの
で、メンテナンス費用も低減できる。請求項5記載のス
クリュー搬送機の制御方法においては、気密部の圧縮圧
の変動を圧力計で検出し、この検出値に基づいて、抵抗
板の反発力を変動させ、気密部の圧縮圧と等しくなるよ
うに制御することによって、粉粒体ホッパー内の粉粒体
の密度にばらつきがあったり、スクリューフィーダの摩
耗によって気密部の圧縮圧が変動しても、この変動に応
じて常時適正な反発力を抵抗板に付与できるので、吹き
返しを確実に防止しながら適正量の粉粒体を連続的に搬
送することができる。
【0017】請求項6記載のスクリュー搬送機の制御方
法においても、スクリューフィーダのスクリューの先端
部の摩耗による気密部の圧縮圧の変動を、スクリューを
回転駆動する電動モータ等の駆動源の電流値の変動で検
出し、この検出値に基づいて、抵抗板の反発力を変動さ
せ、気密部の圧縮圧と等しくなるように制御することに
よって、粉粒体ホッパー内の粉粒体の密度にばらつきが
あったり、スクリューフィーダの摩耗によって気密部の
圧縮圧が変動しても、この変動に応じて常時適正な反発
力を抵抗板に付与できるので、吹き返しを確実に防止し
ながら適正量の粉粒体を連続的に混入することができ
る。なお、説明を乾燥状態の粉粒体の例で行ってきた
が、半乾燥状態のものや、湿潤状態のものにも適用でき
る。また、吹き付けに限ることなく、連続移送用として
使用できる。
【0018】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。なお、添付図中、図1は本発明の第
1の実施の形態に係るスクリュー搬送機の全体構成を示
す説明図、図2は同スクリュー搬送機の動作説明図、図
3は同スクリュー搬送機におけるスクリューフィーダの
寸法関係を示す説明図、図4及び図5は同スクリューフ
ィーダを構成するスクリューの変容例を示す説明図、図
6及び図7は同スクリューフィーダを構成する筒状ケー
シングの変容例を示す説明図、図8及び図9は同反発力
付勢装置の変容例の説明図、図10は本発明の第2の実
施の形態に係るスクリュー搬送機の全体構成を示す説明
図である。
【0019】まず、図1及び図2を参照して、本発明の
第1の実施の形態に係るスクリュー搬送機Aの全体構成
について説明する。図1及び図2に示すように、スクリ
ュー搬送機Aは、実質的に、大気開放の粉粒体ホッパー
10から粉粒体を定量的に切り出すスクリューフィーダ
11と、同スクリューフィーダ11の粉粒体排出側に連
設した開放室12と、開放室12の下部に設けたエジェ
クタ部13と、スクリューフィーダ11の粉粒体排出側
であってかつスクリューフィーダ11の軸線上を進退自
在に配設し、吐出開口に開閉自在に当接可能な抵抗板1
4と、スクリューフィーダ11内の粉粒体吐出圧力に対
抗して、抵抗板14の開閉位置いかんにかかわらず、常
時、一定の反発力を抵抗板14に付与することができる
反発力付勢装置15とからなる。上記構成において、図
1及び図2に示すように、スクリューフィーダ11は、
流入開口16bを粉粒体ホッパー10に連結すると共
に、吐出開口16aを開放室12内に伸出した筒状ケー
シング16と、筒状ケーシング16内に回動自在に配設
したスクリュー取付軸19aの周面に螺旋羽根17を取
付けて形成したスクリュー18と、スクリュー取付軸1
9aの基端にカップリング19を介して連結された電動
モータや油圧モータ等の回転駆動装置20とからなる。
【0020】また、図1及び図2に示すように、スクリ
ュー18は、筒状ケーシング16内において、その粉粒
体排出側の先端面18aを、筒状ケーシング16の吐出
開口16aより後退させており、先端面18aと吐出開
口16aとの間に後述する気密部形成空間18fを形成
している。なお、図1において、21、21aは、スク
リュー18の基端を回動自在に支持するために設けた軸
受である。
【0021】図1に示すように、開放室12は矩形箱型
形状を有しており、その内部に開放空間22を形成して
いる。また、開放室12の一側壁12aを通して、前記
したスクリューフィーダ11の筒状ケーシング16の吐
出開口16aが内部に伸出しており、この吐出開口16
aを抵抗板14によって閉じることによって、スクリュ
ーフィーダ11と開放空間22との連絡を遮断して、気
密部Sを形成することができると共に、抵抗板14を吐
出開口16aから離して開けることによって、スクリュ
ーフィーダ11から粉粒体を開放空間22内に落下させ
ることができる。また、開放室12は、その底部に吸引
開口23を設けており、この吸引開口23を通して粉粒
体は後述するエジェクタ部13内に吸引されることにな
る。図1に示すように、抵抗板14は、スクリューフィ
ーダ11を構成する筒状ケーシング16の先端に設けた
中空円形断面を有する吐出開口16aを開閉するために
設けたものであり、特に、閉状態において、吐出開口1
6aを気密状態に閉塞するため、抵抗板14は、その外
径を吐出開口16aの外径より大きくすると共に、その
当接面にゴム等からなる弾性板24を張りつけている。
【0022】図1に示すように、抵抗板14に常時一定
の反発力を付与することができる反発力付勢装置15
は、本実施の形態では、開放室12の他側壁12b上で
あって、スクリューフィーダ11の軸線の延長線上に、
軸連結用の連結用枠体25を取付け、連結用枠体25の
後端に同軸的に駆動シリンダ26を取付け、一端を抵抗
板14に連結した抵抗板取付軸27の他端をブッシュ2
8を具備する軸受29に挿通して連結用枠体25内に伸
出し、駆動シリンダ26の伸縮ロッド30を連結用枠体
25内に伸出し、連結用枠体25内で、抵抗板取付軸2
7の伸出端と駆動シリンダ26の伸縮ロッド30の伸出
端とをカップリング31によって連結することによって
構成している。また、本実施の形態では、駆動シリンダ
26として空圧シリンダを用いており、そのポート3
2、33には、図示しない方向制御弁や、ルブリケータ
や、減圧弁や、空気圧調整ユニットや、フィルタや、ア
キュームレータ等を取付けた圧搾空気供給流路34が接
続されている。
【0023】かかる構成によって、図示しない圧搾空気
供給源より上記した圧搾空気供給流路34を通して圧搾
空気を駆動シリンダ26に供給することによって、一定
の圧力で抵抗板14を吐出開口16aに開閉自在に当接
させることができると共に、後述するように、一定スト
ローク後退して、スクリューフィーダ11の吐出開口1
6aと抵抗板14との間に所望の間隙を設け、この間隙
を通して、粉粒体を開放空間22内に連続的に吐出する
ことができる。また、本実施の形態では、抵抗板14に
駆動シリンダ26を抵抗板取付軸27を介して連結する
ようにしている。この場合、開放室12内に流入する粉
粒体は抵抗板取付軸27のみを摩耗させ、駆動シリンダ
26の伸縮ロッド30は何ら摩耗されないので、抵抗板
取付軸27のみを交換すればよく、メンテナンスを容易
に行なうことができる。また、駆動シリンダ26は市販
の空圧シリンダ等を用いることができるので、スクリュ
ー搬送機Aを安価に製作できることになる。さらに、本
実施の形態では、図1に示すように、連結用枠体25
は、その内部に抵抗板14の進退量を正確に測定するた
めのインジケータ43を設けており、かかるインジケー
タ43は、本実施の形態においては、連結用枠体25に
取付けた目盛板43aと、カップリング31に取付けた
インジケータ針44とから構成されている。
【0024】図1に示すように、開放室12の下部に設
けたエジェクタ部13は、上端開口を開放室12の吸引
開口23と接続されるロート部35と、ロート部35の
下部に連設される球形の混合室36と、この混合室36
の一側壁に取付け、混合室36内に高圧の圧搾空気を噴
出する圧搾空気供給ノズル37と、圧搾空気供給ノズル
37を取付けた一側壁と対向する他側壁に設けた粉粒体
移送開口38とからなる。そして、粉粒体移送開口38
は、粉粒体移送ホース39を通して、粉粒体噴出ノズル
40の流入開口に連通連結されている。なお、粉粒体噴
出ノズル40は、図1に示すように、その先端に水やバ
インダを混入するための吹付混合部41を取付けてお
り、吹付混合部41には、水・バインダ供給配管42の
一端が接続されている。かかる構成によって、図示しな
い圧搾空気供給源より供給されてきた圧搾空気を圧搾空
気供給ノズル37より混合室36内に噴出すると、この
噴出によって混合室36内の圧力は減少し、その結果、
抵抗板14が開けられると、粉粒体が、スクリューフィ
ーダ11から、開放室12を通って、混合室36内に流
入し、その後、粉粒体移送開口38→粉粒体移送ホース
39→粉粒体噴出ノズル40を通して粉粒体噴出ノズル
40の吹付混合部41に圧送され、この吹付混合部41
において、水・バインダ供給配管42によって供給され
た水及びバインダと混合され、スラリー状となった粉粒
体Mは壁体Wに噴出され、付着されることになる。
【0025】ついで、上記した構成を有するスクリュー
搬送機Aによる粉粒体の搬送動作及び同搬送動作におけ
るスクリュー搬送機Aの制御方法について説明する。ま
ず、スクリューフィーダ11の筒状ケーシング16が空
の場合、又は粉粒体の圧縮過程で、粉粒体にまだ自己気
密力がない場合において、開放室12内に発生する背圧
(圧搾空気を圧搾空気供給ノズル37より混合室36内
に噴出することによって発生する)による吹き返しを防
ぐために、吐出開口16aへ抵抗板14を駆動シリンダ
26の反発力で圧着しシールする。なお、上述したよう
に、シール性を確実にするため、抵抗板14は、その当
接面に弾性板24を取付けている。次に、粉粒体の自己
気密性形成による吹き返し対策について説明する。大気
圧開放の粉粒体ホッパー10内の粉粒体は、回転駆動装
置20で駆動されるスクリュー18で筒状ケーシング1
6内へ送り込まれる。この際、筒状ケーシング16の吐
出開口16aは抵抗板14によって塞がれているため、
筒状ケーシング16内に粉粒体が充満する。さらに、ス
クリュー18の回転によって粉粒体を強力に筒状ケーシ
ング16内に送り込むと、抵抗板14とスクリュー18
の先端面18aとの間に形成される空間18fでは粉粒
体が圧縮され、気密部Sが形成されることになる。
【0026】ここで、気密部Sの密度のコントロール
は、抵抗板14への反発力の加減で容易に調整すること
ができる。この調整は駆動シリンダ26の圧力調整で行
なう。そして、密度の上昇過程で抵抗板14の反発力の
調整圧力に達した時、図2に示すように、抵抗板14は
後退し、円筒状の隙間より全方向に均一な粉粒体の吐出
が始まり、エジェクタ部13の混合室36内へ落下す
る。抵抗板14の後退長さは、駆動シリンダ26の駆動
を制御する制御装置が反発力で釣り合った位置を自動的
に選択し、設定密度を維持する働きをする。また、背圧
の高低差による適正密度の選定は、前もって各背圧下で
の吹き返し開始反発力を調べておき、安全率を加えた反
発力で対応することで、駆動力を抑え、スクリュー18
の摩耗対策となる効率的な運転ができる。上記した適正
密度の選択は、手動によって行なうことができると共
に、プログラムによる自動運転も可能である。
【0027】上記した吹き返し対策において、抵抗板1
4は、開放室12内においてスクリュー18の軸線上に
位置し、かつ、同心円形状であるため、全ストロークで
効率的な圧縮作用を行なうことができ、吐出も、吐出開
口16aの全円周より均一に行なわれるため、機構的に
無理な力が働かず、スムーズな動作が得られる。また、
抵抗板14の全てのストロークにおいて、調整された圧
力を一定に維持する駆動シリンダ26と抵抗板14とが
直結されているため、調整密度の高低による抵抗板14
の後退ストロークの変動やスクリュー18の回転数の増
減による抵抗板14のストロークの変動にもかかわら
ず、設定した密度に自動的に調整することができる。ま
た、抵抗板14と直結した機構が外部に露出しているた
め、連結部を形成する連結用枠体25内に目盛板43a
とインジケータ針44とからなるインジケータ43を設
け、正確な作動状態の判断と異常時における迅速かつ適
切な対応が可能となる。さらに、スクリュー18の回転
数の変動で吐出量を略比例的に増減することができる。
【0028】また、図3に示すように、本実施の形態に
おいて、スクリュー18の摩耗は粉粒体の圧縮作用を行
なう先端部である圧縮部18dより始まる。その摩耗の
傾向は、初期は図3(a)に示すように円筒形であった
回転軌跡が、運転時間と共に、図3(b)に示すように
円錐形となる。かつ、その後、円錐形の頂部は径が細く
なる一方で、その底部は後退する。この後退量に応じて
気密部Sも後退し、スクリュー18の駆動動力が増加す
る。駆動力の増加は、気密部Sが一定密度のまま厚みを
増加したため、摩擦力が増加し、過剰な気密部Sとなる
ことによる。しかし、吹き返し防止を図る上では、気密
部Sは一定の気密力を保持すればよく、かかる気密力
は、反発力付勢装置15の駆動シリンダ26の圧力を減
圧し、密度を調整することによって容易に得ることがで
きる。即ち、気密力は圧縮密度と厚みの積の関係にあ
り、吹き返しのないレベルまで駆動シリンダ26への作
動空気の圧力を減圧調整することで、避けられないスク
リュー18の先端部の摩耗の進行を是認しつつ、一定の
摩耗まではスクリュー搬送機Aとして安定した性能を確
保することができる。上記した反発力付勢装置15の駆
動制御は、回転駆動装置20を構成する駆動モータの電
流値を検出し、この検出値に基づいて、手動操作によっ
て反発力付勢装置15の駆動シリンダ26の圧力を調整
したり、コンピュータに記憶したプログラムに従って反
発力付勢装置15の駆動シリンダ26の圧力を自動調整
することができる。
【0029】次に、図3を参照して、本実施の形態に係
るスクリュー搬送機Aにおいて好適に用いることができ
るスクリューフィーダ11の寸法関係について説明す
る。なお、図3(a)はスクリュー18に未だ摩耗が生
じていない状態を示し、図3(b)はスクリュー18の
摩耗が進行した場合で圧送部18cが限界にある場合を
示す。図3に示すように、スクリュー18は、粉粒体流
入側より、順に、受け入れ部18bと、圧送部18c
と、圧縮部18dに分けられる。図3を参照して前述し
たように、圧縮部18dは、摩耗によって後退してゆ
き、圧送部18cの範囲を侵していく。圧送部18cの
長さは、安定した粉粒体の供給を圧縮部18dに約束す
るためには一定の長さが必要で、前もって圧縮部18d
の摩耗による後退を見越し、その摩耗部分の長さ、即
ち、後退分18eを、圧送部18cによる粉粒体の圧送
に必要な本来の長さに加えておくことで、予定された圧
縮部18dの摩耗進捗までは安定した搬送作業ができる
ことになる。ここで、圧送部18cへの長さの加算分
は、圧縮部18dの後退分18eの長さの0.6〜1.
0倍とする。圧送部18cへの長さの加算分を摩耗部分
の0.6〜1.0倍としたのは、0.6倍より小さくし
た場合は、摩耗による圧送部18dの性能低下を効果的
に防止することができず、従って、安定した粉粒体の吐
出ができなくなるからであり、1.0倍より大きくして
も、摩耗による圧送部18dの性能低下を防止する効果
がほとんど1.0倍の場合と変わらない一方で、スクリ
ュー搬送機Aの全長を徒に長くすることになり、製造費
や設置スペース等の観点から望ましくないからである。
【0030】次に、図4〜図7を参照して、スクリュー
フィーダ11の変容例について説明する。なお、図4及
び図5はスクリューフィーダ11を構成するスクリュー
18の変容例に係るスクリュー45を示し、図6及び図
7はスクリューフィーダ11を構成する筒状ケーシング
16の変容例に係る筒状ケーシング46を示す。図4に
示すように、スクリュー45は、先端にキー45fを具
備する取付軸45aを突設すると共に、その外周に多数
ピッチの螺旋羽根45bを取付けたスクリュー本体45
cと、円錐状に摩耗することが予想され、かつ外周に1
〜2ピッチ分の螺旋羽根45dを取付けた筒状の先端部
45eとからなる。そして、図5に示すようにスクリュ
ー45は、先端部45eをスクリュー本体45cの取付
軸45aに、そのキー溝45gをキー45fに合わせな
がら嵌合し、その後、座金45hを介して固定ボルト4
5iを取付軸45aの先端に設けたねじ孔45jに螺着
することによって容易に形成することができる。なお、
図5は先端部45eの螺旋羽根45dがテーパ状に摩耗
された状態を示す。
【0031】従って、先端部45eが摩耗した場合は、
この先端部45eのみを交換すればよいので、メンテナ
ンスが容易であり、また、そのための費用も低減化でき
る。また、キー45fをキー溝45gに嵌合させること
によって、取付軸45aに対するスクリュー45dの相
対回転を確実に防止することができる。さらに、先端部
45eの摩耗の激しい表面部に耐摩耗処理を重点的に施
すことができ、スクリューフィーダ11の全体寿命を延
長でき、部品交換時間の短縮及びコストダウンを図るこ
とができる。
【0032】図6に示すように、筒状ケーシング46
は、先端に取付フランジ46aを有するケーシング本体
46bと、基端に取付フランジ46cを有すると共に先
端に吐出開口46dを有する先端形成部46eとからな
る。また、図6に示すように、取付フランジ46a、4
6cには、それぞれ、円周方向に間隔を開けて整合状態
に透孔46f、46gが設けられている。従って、図7
に示すように取付フランジ46a、46c同士を当接し
た後、連結ボルト48を透孔46f、46gに挿通し、
挿通端にナット49を螺着、緊締することによって、摩
耗が予測される先端形成部46eを着脱自在にケーシン
グ本体46bに固着連結することができる。
【0033】従って、先端形成部46eが摩耗した場合
は、この先端形成部46eのみを交換すればよいので、
メンテナンスが容易であり、また、そのための費用も低
減化できる。さらに、先端形成部46eの摩耗の激しい
表面部に耐摩耗処理を重点的に施すことができ、スクリ
ューフィーダ11の全体寿命を延長でき、部品交換時間
の短縮及びコストダウンを図ることができる。
【0034】次に、図8及び図9を参照して、反発力付
勢装置15の変容例について説明する。図示するよう
に、変容例に係る反発力付勢装置50は開放室51内に
配設されており、両端に、それぞれ、基部連結板53と
伸縮側連結板52を具備した伸縮自在なゴムベローズ5
4から構成されている。かかる反発力付勢装置50の開
放室51への取付は、基部連結板53を開放室51の他
側壁55に固定することによって行われる。また、伸縮
側連結板52には抵抗板14が取付けられる。さらに、
ゴムベローズ54の内部空間は、図示しない圧搾空気発
生源と圧搾空気供給管56を通して連通連結されてい
る。
【0035】かかる構成によって、図8及び図9に示す
ように、スクリュー搬送機Aは、ゴムベローズ54内に
供給する圧搾空気の圧力を調整することによって、スク
リューフィーダ11内の粉粒体吐出圧力に対抗して、抵
抗板14の開閉位置いかんにかかわらず、常時、一定の
反発力を抵抗板14に付与することができる。
【0036】図10に、本発明の第2の実施の形態に係
るスクリュー搬送機A1の構成を示す。図示するよう
に、スクリュー搬送機A1は、第1の実施の形態に係る
スクリュー搬送機Aと実質的に同一の構成を有してお
り、ただ、以下に説明するように、スクリュー118を
構成するスクリュー取付軸119aを、軸受21、21
aによってオーバーハング状態(片持状態)に支持する
のではなく、両端で支持するようにしている点において
相違する。従って、スクリュー搬送機Aと同様な構成
は、100を足して表し、その説明は省略する。
【0037】図10に示すように、一端を軸受121a
によって回転自在に支持されたスクリュー取付軸119
aは、その他端を、開放室112の他側壁112bを貫
通して外部に伸延させており、その伸延端は軸受70に
よって回転自在に支持されている。開放室112の他側
壁112bの外面には、反発力付勢装置115が取付け
られている。かかる反発力付勢装置115は、実質的
に、スクリュー取付軸119aの回りに同心円的に配設
されると共に、基端が開放室112の他側壁112bの
外面に固着されるシリンダ71と、シリンダ71に進退
自在に配設されるピストン72と、ピストン72に基端
が連結され、先端が開放室112内に進出した筒状ロッ
ド73とからなる。
【0038】上記構成において、筒状ロッド73の先端
には、筒状ケーシング116の吐出開口116aを開閉
自在な抵抗板114が取付けられている。また、シリン
ダ71の両端にはポート74、75が設けられており、
これらのポート74、75を通して圧搾空気が流入、流
出することになる。なお、図10において、76はロー
タリーシール、77はシールブレード、112aは開放
室112の一側壁である。かかる構成においても、図1
0に示すように、スクリュー搬送機A1は、シリンダ7
1内に供給する圧搾空気の圧力を調整することによっ
て、スクリューフィーダ111内の粉粒体吐出圧力に対
抗して、抵抗板114の開閉位置いかんにかかわらず、
常時、一定の反発力を抵抗板114に付与することがで
きる。また、本実施の形態では、スクリュー取付軸11
9aの両端を、それぞれ、軸受121a、70によって
回転自在に支持しているので、スクリュー118による
粉粒体の吐出をより確実に行うことができる。
【0039】以上、本発明の第1及び第2の実施の形態
に係るスクリュー搬送機を参照して説明してきたが、本
発明は、上記した実施の形態に係るスクリュー搬送機に
何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載さ
れている事項の範囲で実現できる他の実施の形態や変容
例も含むものである。例えば、上記した実施の形態にお
いては、反発力付勢装置をスクリューフィーダの軸線の
延長上に配設したが、かかる反発力付勢装置は他の個
所、例えば、粉粒体開放室の上部に、伸縮ロッドをスク
リューフィーダの軸線と平行に進退する駆動シリンダを
配置し、同駆動シリンダの伸縮ロッドに吊下ブラケット
の上端を固着し、この吊下ブラケットの先端に抵抗板を
固着する構成とすることもできる。
【0040】また、抵抗板の進退移動を安定させるため
に、抵抗板進退軸の周りにガイドロッドを配設してもよ
く、又は、抵抗板進退軸を複数の進退軸から構成するよ
うにしてもよい。なお、本発明の説明を耐火物材料の例
で示したが、建材、コークス、微粉炭、セメント、プラ
スチック、食品原料、その他の粉粒体の移送にも適用で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るスクリュー搬
送機の全体構成を示す説明図である。
【図2】同スクリュー搬送機の動作説明図である。
【図3】同スクリュー搬送機におけるスクリューフィー
ダの寸法関係を示す説明図である。
【図4】同スクリュー搬送機におけるスクリューフィー
ダを構成するスクリューの変容例を示す説明図である。
【図5】同スクリュー搬送機におけるスクリューフィー
ダを構成するスクリューの変容例を示す説明図である。
【図6】同スクリューフィーダを構成する筒状ケーシン
グの変容例を示す説明図である。
【図7】同スクリューフィーダを構成する筒状ケーシン
グの変容例を示す説明図である。
【図8】同反発力付勢装置の変容例の説明図である。
【図9】同反発力付勢装置の変容例の説明図である。
【図10】本発明の第2の実施の形態に係るスクリュー
搬送機の全体構成を示す説明図である。
【図11】従来の乾式吹付装置の全体構成を示す説明図
である。
【図12】従来の湿式吹付装置の要部拡大説明図であ
る。
【符号の説明】
A スクリュー搬送機 M 粉粒体 S 気密部 W 壁体 10 粉粒体ホッパー 11 スクリュ
ーフィーダ 12 開放室 12a 一側壁 12b 他側壁 13 エジェク
タ部 14 抵抗板 15 反発力付
勢装置 16 筒状ケーシング 16a 吐出開
口 16b 流入開口 17 螺旋羽根 18 スクリュー 18a 先端面 18b 受け入れ部 18c 圧送部 18d 圧縮部 18e 後退分 18f 気密部形成空間 19 カップリ
ング 19a スクリュー取付軸 20 回転駆動
装置 21 軸受 21a 軸受 22 開放空間 23 吸引開口 24 弾性板 25 連結用枠
体 26 駆動シリンダ 27 抵抗板取
付軸 28 ブッシュ 29 軸受 30 伸縮ロッド 31 カップリ
ング 32 ポート 33 ポート 34 圧搾空気供給流路 35 ロート部 36 混合室 37 圧搾空気
供給ノズル 38 粉粒体移送開口 39 粉粒体移
送ホース 40 粉粒体噴出ノズル 41 吹付混合
部 42 水・バインダ供給配管 43 インジケ
ータ 43a 目盛板 44 インジケ
ータ針 45 スクリュー 45a 取付軸 45b 螺旋羽根 45c スクリ
ュー本体 45d 螺旋羽根 45e 先端部 45f キー 45g キー溝 45h 座金 45i 固定ボ
ルト 45j ねじ孔 46 筒状ケー
シング 46a 取付フランジ 46b ケーシ
ング本体 46c 取付フランジ 46d 吐出開
口 46e 先端形成部 46f 透孔 46g 透孔 48 連結ボル
ト 49 ナット 50 反発力付
勢装置 51 開放室 52 伸縮側連
結板 53 基部連結板 54 ゴムベロ
ーズ 55 他側壁 56 圧搾空気
供給管 70 軸受 71 シリンダ 72 ピストン 73 筒状ロッ
ド 74 ポート 75 ポート 76 ロータリーシール 77 シールブ
レード 111 スクリューフィーダ 112 開放室 112a 一側壁 112b 他側
壁 114 抵抗板 115 反発力
付勢装置 116 筒状ケーシング 116a 吐出
開口 118 スクリュー 119a スク
リュー取付軸 121a 軸受

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流入開口を大気開放の粉粒体ホッパーと
    連通した筒状ケーシング内にスクリューを設け、該スク
    リューの先端面を筒状ケーシングの吐出開口から後退さ
    せ、該筒状ケーシングの前部に気密部形成空間を設けて
    なるスクリューフィーダと、 前記スクリューフィーダの吐出開口を受け入れる開放室
    と、 前記開放室の下部に連通連結したエジェクタ部と、 前記開放室内に、前記スクリューフィーダの吐出開口と
    対峙する状態に配置した抵抗板と、 前記抵抗板に常時一定の反発力を付与し、前記スクリュ
    ーフィーダと協働して、前記気密部形成空間に粉粒体の
    圧縮体からなる気密部を形成すると共に、前記抵抗板を
    前記スクリューフィーダの軸線の延長線上に後退させて
    該抵抗板と前記筒状ケーシングの吐出開口との間の間隙
    から連続的に粉粒体を開放室内に流出可能とする反発力
    付勢装置とを具備することを特徴とするスクリュー搬送
    機。
  2. 【請求項2】 前記スクリューの圧送部の長さを、前記
    粉粒体の圧送に本来必要な長さに、該スクリューの先端
    部の摩耗部分の長さの0.6〜1.0倍だけ加えた長さ
    としたことを特徴とする請求項1記載のスクリュー搬送
    機。
  3. 【請求項3】 前記スクリューの先端部の摩耗部分を差
    替え自在に構成したことを特徴とする請求項1又は2記
    載のスクリュー搬送機。
  4. 【請求項4】 前記筒状ケーシングの先端形成部の摩耗
    部分を差替え自在に構成したことを特徴とする請求項1
    〜3のいずれか1項に記載のスクリュー搬送機。
  5. 【請求項5】 下部をエジェクタ部に連通連結した開放
    室内に、流入開口を粉粒体ホッパーに連通連結した前記
    スクリューフィーダの前記筒状ケーシングの吐出開口を
    突出し、前記スクリューフィーダの吐出開口に向けて抵
    抗板を前記スクリューフィーダの軸線の延長線上に進出
    させ、回転するスクリューフィーダのスクリューの先端
    面と抵抗板とによって粉粒体を圧縮して前記スクリュー
    フィーダの先端に気密部を形成し、かつ、前記抵抗板へ
    の反発力を一定に保持しながら、前記抵抗板を後退し
    て、該抵抗板と前記筒状ケーシングの吐出開口との間の
    間隙から連続的に粉粒体を開放室内に流出し、さらに、
    前記エジェクタ部の駆動によって前記開放室内に発生し
    た背圧を検出し、この検出値に基づいて、前記抵抗板へ
    の反発力を制御するようにしたことを特徴とするスクリ
    ュー搬送機の制御方法。
  6. 【請求項6】 下部をエジェクタ部に連通連結した開放
    室内に、流入開口を粉粒体ホッパーに連通連結したスク
    リューフィーダの吐出開口を突出し、前記スクリューフ
    ィーダの吐出開口に向けて抵抗板を前記スクリューフィ
    ーダの軸線の延長線上に進出させ、回転するスクリュー
    フィーダのスクリューの先端面と抵抗板とによって粉粒
    体を圧縮して前記スクリューフィーダの先端に気密部を
    形成し、かつ、前記抵抗板への反発力を一定に保持しな
    がら、前記抵抗板を後退して、該抵抗板と前記筒状ケー
    シングの吐出開口との間の間隙から連続的に粉粒体を開
    放室内に流出し、さらに、前記スクリューフィーダのス
    クリューの先端部の摩耗による前記気密部の圧縮圧の変
    動を、前記スクリューを回転駆動する駆動源の電流値の
    変動で検出し、この検出値に基づいて、前記抵抗板の反
    発力を制御するようにしたことを特徴とするスクリュー
    搬送機の制御方法。
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